温湿度独立控制空调系统设计方法_张涛
温湿度独立控制空调系统的设计方法
为 ２ ， 对 湿 度 为 ５ ％ ， 时 露 点 温 度 为 １． ｏ。 如 果 空 调 送 风 需 满 ６℃ 相 ０ 此 ６６ Ｃ
越大 ， 导致电网极不平衡 ， 而其他形式 的能源夏季 “现低谷 ， 热管网停 ； 供 止使川 ， 造成大量低品位能源富裕而高品位能源短缺。
热负荷与湿热负荷 ， 冷却除湿后， 表冷器把空气处理到机器露点 但南于表
冷器去除显热负荷与潜热负荷之 比与各个空渊 ｌ Ｘ域的炝 湿比不匹配 ， 需要
采州再热。但交际Ｔ程巾 ， 我们通常将冷却除湿后的空气直接送入空测房 间， 采用优先焓值控制 ， 而牺牲对湿度的控制 ， 造成房间的湿度达不到设计
收 稿 日期：０ ８ １－ ８ ２ ０ 一 ０ ２
缇 湿 度独 立 控 制 皇 调 ．统 的设 计 方 法 系
张 原
（ 太原市建筑设计研究院 ， 山两 太原 ，３ ０ ２ ０００ ） 摘 要： 分析 了传 统空调设计 方法存在的一 些 问题 ， 介绍 了温湿度 独立控制 系统的优
点 ， 温 湿度 独 立控 割 空调 系统 与 常 规 空调 系统 的设 计 方 法 进 行 了比较 。 将
２ 温湿 度独 立控 制 空调 系统 的组 成及 特点
综上所述 ， 空渊的广泛需 求 、 人居环境 健康 的需 求和能源 系统平 衡 的要求 都对 目前的空ｉ方 式提 ｆ 了挑战 。新 空渊应 该具备 的特点是 ： 周 １ ； 加 大室 内新风 量， 能够通过有 效的热 同收方 式 ， 有效 地降低 由于新 风量增 加带 来的能耗增 大问题 ； 少室内送风量 ， 减 部分采 刚与供暖 系统 合州 的 末端 方式 ； 消潮湿表 面 ， 取 采用新 的除 湿途径 ； 川空气过滤式过 滤器 ， 不
温湿度独立控制空调系统设计方法
温湿度独立控制空调系统设计方法温湿度独立控制空调系统是一种能够根据环境条件自动调节温度和湿度的空调系统。
它不仅可以提供舒适的室内环境，还可以节省能源并提高空调系统的效率。
本文将探讨温湿度独立控制空调系统的设计方法，并解释其优势和实施步骤。
设计方法：1.传感器选择：选择适当的传感器来测量室内温度和湿度。
常用的传感器包括温度传感器和湿度传感器。
在选择传感器时，需要考虑其精度和可靠性，以确保准确测量。
2.控制算法：设计控制算法来控制空调系统的温度和湿度。
常用的控制算法包括PID控制算法，模糊逻辑控制算法和模型预测控制算法。
根据具体的需求和系统特点选择合适的控制算法。
3.控制策略：根据测量到的温度和湿度数据，确定合适的控制策略。
例如，可以设置温度上下限和湿度上下限，并根据实际情况进行相应的调节。
4.反馈机制：将传感器测量到的温度和湿度数据反馈给控制系统，以实时调整空调系统的工作状态。
通过反馈机制，可以及时纠正温度和湿度的偏差，提高系统的响应性和稳定性。
5.能源管理：设计能源管理策略来降低能源消耗。
例如，可以根据使用情况和室外温度调整空调系统的运行模式，选择较低功率的运行模式，提高能源利用效率。
优势：1.提供舒适的室内环境：温湿度独立控制空调系统可以根据实际需求调节温度和湿度，提供舒适的室内环境，增加人员的工作和生活舒适度。
2.节约能源：通过智能控制算法和能源管理策略，温湿度独立控制空调系统可以降低能源消耗，节约能源并减少碳排放。
3.提高空调系统效率：传统的空调系统通常只控制温度，而温湿度独立控制空调系统可以根据湿度的变化调整空调系统的运行，提高空调系统的效率和性能。
实施步骤：1.系统需求分析：对室内环境的温度和湿度需求进行调查和分析，确定系统所需的控制范围和精度。
2.传感器选型：根据系统需求选择合适的温度和湿度传感器，并进行性能测试和验证。
3.控制算法设计：根据传感器测量到的数据和系统需求，设计合适的控制算法，并进行仿真和优化。
温湿度独立控制空调系统设计方法_20190510_小文件
通过喷淋溶液可有效去除细菌 和可吸入颗粒物，净化空气；
新、排风通道完全独立，杜绝 新、排风之间的交叉污染。
温湿度独立调节空调系统主要设 备典型应用形式
Any Question?
温湿度独立调节空调系统设计 时需要注意哪些问题？
温湿度独立调节空调系统的适用范围
• 各类办公楼、写字楼、商场、宾馆、饭店 等公共建筑和商业建筑的新风处理系统；
• 显著的节能效果（相对于常规处理方式）
专业机构研究表明：
旧式冷水机组内油的平均含量为9%，而
其对系统能效的负面影响高达15%到
制冷剂中3.5%的油含量可导致系统的效率降低8%
20%
3.2、部分负荷能效比最高：
12 10
◆部分负荷能效比最高，机组在50%负荷
8
能效比最高可达11.5, 综合能效比达9.55,
6
年运行费用节省246500元
4
世界溶液调湿领域的技术领导者
常规空调系统存在的问题
问题1：温度与湿度同时处理的问题
冷却塔
新风机组
风机盘管
新风机组 新风机组
风机盘管
冷 却 水 泵
风机盘管
7℃
12℃ 冷冻水泵
冷水机组
世界溶液调湿领域的技术领导者
常规空调系统存在的问题
问题1：温度与湿度同时处理的问题
世界溶液调湿领域的技术领导者
温湿度独立控制空调系统设计方法
温湿度独立控制空调系统设计方法随着科技的发展和人们生活水平的提高，空调已成为现代建筑中不可或缺的重要组成部分。
然而，传统的空调系统在调节温度和湿度时往往存在一定的局限性。
为了更好地满足人们对舒适度和节能的需求，本文将介绍一种温湿度独立控制空调系统设计方法。
在温湿度独立控制空调系统中，温度和湿度是两个独立的控制变量。
这种设计方法具有以下优势：提高了舒适度：由于温度和湿度可以独立控制，因此可以将湿度维持在人体感觉较为舒适的范围内，从而提高人体的舒适度。
节能性：温湿度独立控制空调系统通过将湿度控制和温度控制分开，可以避免传统空调系统在调节温度和湿度时出现的能源浪费问题，从而有效地节约能源。
灵活性：这种设计方法具有更加灵活的控制策略，可以满足不同场合和不同人群的需求。
确定系统结构在温湿度独立控制空调系统中，通常采用双级制冷剂系统，其中包括一级制冷剂和二级制冷剂。
一级制冷剂用于降低空气温度，而二级制冷剂则用于除湿。
同时，为了确保系统的稳定性，需要加入传感器和控制器等控制部件。
确定设计参数在设计温湿度独立控制空调系统时，需要确定环境温度、相对湿度、空调负荷等参数。
这些参数的确定需要考虑当地的气候条件、室内人员数量、室内外环境等多种因素。
设定控制策略温湿度独立控制空调系统的控制策略包括温度控制、湿度控制、两联供控制等。
在温度控制方面，需要确保室内温度维持在设定范围内；在湿度控制方面，需要将相对湿度维持在人体感觉较为舒适的范围内；在两联供控制方面，需要确保一级制冷剂和二级制冷剂的供应和需求平衡。
编写控制程序在电脑上进行模拟仿真，并编写控制程序。
控制程序需要包括传感器信号处理、控制器算法、执行器控制等模块。
同时，需要采用合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等，以实现精确的温度和湿度控制。
安装和调试系统按照一定的步骤和要求，安装和调试好温湿度独立控制空调系统。
在安装过程中，需要注意管路布置、设备安装位置等问题；在调试过程中，需要对系统进行优化和调整，确保系统的稳定性和性能达到预期要求。
温湿度独立控制空调系统的设计
温湿度独立控制空调系统的设计作者：张子平彭伟丛来源：《科技创新与应用》2013年第17期摘要：为了满足室内环境温湿度的要求，空调系统是实现建筑物功能要求的主要系统，冷热负荷的计算是建筑物空调系统中的重要内容。
设计过程中用冷热负荷来确定夏冬空调系统的末端、冷热设备以及输送系统，还决定着空调系统的投资与今后的运行费用。
所以，专门分析研究针对温湿度独立控制系统的冷热负荷计算分析方法具有重要意义。
文章介绍了温湿度独立控制空调系统的设计方法，并分析了辐射供冷系统防结露、新风量的再调节、典型房间的处理等设计难点及其解决措施。
以某建筑为例，分别计算显热负荷和潜热负荷，温度、湿度控制系统的设备选型。
关键词：辐射供冷；负荷计算；显热负荷；潜热负荷1 引言目前，传统的空调系统是温湿度耦合处理过程，所以为了满足湿度的要求就需要使温度过度降低，这样势必造成能源浪费。
近年来，温湿度独立控制空调系统有了快速发展。
其原理是分别处理全热负荷的显热负荷与潜热负荷，根据两种负荷的不同特性，采用不同温度的介质处理。
这样处理显热负荷的冷源只要低于室内空气温度（25℃）即可，考虑10℃温差，冷源温度在15℃左右，因此可以减少温湿度耦合处理造成的高品质冷源的过度消耗，以达到节能的目的[1]。
2 工程实例2.1 工程概况本项目位于中国河北省石家庄市，建设大街与东风路交汇口附近，地理位置优越。
小区总建筑面积11万m2，共5栋楼，其中有4栋大户型高端精装住宅（4.3万m2），配置恒温恒湿空调系统。
另外的1栋商业楼（4#楼），地下商业配套中心的空调系统由开发商另外考虑。
住宅楼1#、2#、3#、5#、及别墅配置先进高端的恒温恒湿空调系统，全年使用。
主要功能是房间四季恒温18～26℃，四季恒湿40～70%，四季提供室内新风。
其中3#楼建筑面积11062m2，空调面积7003m2，地下一层，地上十层。
以下计算数据均以3#楼为例。
2.2 负荷计算温湿度独立控制空调系统的负荷需分别计算新风负荷、显热负荷和湿负荷。
温湿度独立控制空调系统的设计
温湿度独立控制空调系统的设计为了满足室内环境温湿度的要求，空调系统是实现建筑物功能要求的主要系统，冷热负荷的计算是建筑物空调系统中的重要内容。
设计过程中用冷热负荷来确定夏冬空调系统的末端、冷热设备以及输送系统，还决定着空调系统的投资与今后的运行费用。
所以，专门分析研究针对温湿度独立控制系统的冷热负荷计算分析方法具有重要意义。
文章介绍了温湿度独立控制空调系统的设计方法，并分析了辐射供冷系统防结露、新风量的再调节、典型房间的处理等设计难点及其解决措施。
以某建筑为例，分别计算显热负荷和潜热负荷，温度、湿度控制系统的设备选型。
标签：辐射供冷；负荷计算；显热负荷；潜热负荷1 引言目前，传统的空调系统是温湿度耦合处理过程，所以为了满足湿度的要求就需要使温度过度降低，这样势必造成能源浪费。
近年来，温湿度独立控制空调系统有了快速发展。
其原理是分别处理全热负荷的显热负荷与潜热负荷，根据两种负荷的不同特性，采用不同温度的介质处理。
这样处理显热负荷的冷源只要低于室内空气温度（25℃）即可，考虑10℃温差，冷源温度在15℃左右，因此可以减少温湿度耦合处理造成的高品质冷源的过度消耗，以达到节能的目的[1]。
2 工程实例2.1 工程概况本项目位于中国河北省石家庄市，建设大街与东风路交汇口附近，地理位置优越。
小区总建筑面积11万m2，共5栋楼，其中有4栋大户型高端精装住宅（4.3万m2），配置恒温恒湿空调系统。
另外的1栋商业楼（4#楼），地下商业配套中心的空調系统由开发商另外考虑。
住宅楼1#、2#、3#、5#、及别墅配置先进高端的恒温恒湿空调系统，全年使用。
主要功能是房间四季恒温18～26℃，四季恒湿40～70%，四季提供室内新风。
其中3#楼建筑面积11062m2，空调面积7003m2，地下一层，地上十层。
以下计算数据均以3#楼为例。
2.2 负荷计算温湿度独立控制空调系统的负荷需分别计算新风负荷、显热负荷和湿负荷。
3#楼夏季总冷负荷1212kw，其中新风负荷475kw，显热负荷346kw，湿负荷26060g/h。
温湿度独立控制空调系统设计方法-
温湿度独立控制空调系统设计方法-空调系统是人们日常生活和办公环境中常用的设备之一，其中最常用和普遍的空调系统是温湿度独立控制空调系统。
温湿度独立控制空调系统是一种可以根据室内温度和湿度状况进行自动调节的先进系统，其设计方法如下。
一、设计目标在设计温湿度独立控制空调系统之前，需要确定其主要设计目标，例如：提高室内空气质量；降低设备的能源消耗；增加用户的舒适感等等。
这些目标需要明确表述，并保证在整个设计过程中得到满足。
二、选择空调设备根据设计的目标、设备规格和性能指标选择合适的空调设备。
温湿度独立控制空调系统的设备选择需要考虑空调的供风能力、节能性能和满足室内舒适度的要求。
三、优化空调布局根据室内的空间布局和需求，将空调设备适当地布置，最大限度地提高空调的效率，同时保证室内空气的流通和舒适度。
四、实现温湿度独立控制温湿度独立控制空调系统的核心功能就是可以根据室内的温度和湿度状况自动调节供风量、温度、湿度等参数，实现自动化控制。
这需要安装合适的传感器和控制器，以及编写合适的控制程序来实现自动化控制。
五、进行管道设计温湿度独立控制空调系统需要对空气管道的设计进行优化，以确保空气的流通和舒适度。
具体管道的设计要求需根据设备的规格和要求进行确定。
六、进行安装和调试在完成上述步骤后，进行空调的安装和调试。
调试的过程需要分阶段进行，在系统的每个环节都进行检测和优化，以确保系统的完美运行和优化设计。
总之，温湿度独立控制空调系统的设计方法是一个比较复杂的过程，需要考虑多个因素的综合管理，如设备规格和性能指标、室内温度和湿度状况、管道设计、传感器和控制器安装等等。
只有在进行一系列严谨的设计、实验和优化后，才能有效提高系统的效率，并提供良好的室内环境和舒适度。
温湿度独立调节空调系统原理及设计方法
温湿度独立调节空调系统原理及设计方法一、常规空调系统存在的问题问题1：温度与湿度同时处理的问题问题2：难以适应室内热湿比的变化问题3：对室内空气品质的影响1．冷凝表面滋生霉菌，霉味，引起各种“空调病”（SBS）2.新风量选择的问题舒适：增大新风量降低能耗：减小新风量凝水—滋生病菌的温床二、温湿度独立调节空调系统的理念二、温湿度独立调节空调系统原理系统原理在i-d图上的处理过程主要设备1.高温冷水机组2.显热处理末端核心：新风独立除湿机组高温冷水机组1）和常规制取低温冷水的工况比，高温冷水机组的蒸发温度显著提高（2 ℃提高到12 ℃以上）、耗功减小，可以有效地提高机组的性能系数COP，可达8.5~12 ；2）对于无集中供热的建筑，还可采用空气源/地源热泵机组，夏季制冷得到17℃高温冷水，冬季制热得到35℃低温热水。
如：磁悬浮变频离心式冷水机组三、室内显热处理末端装置辐射末端2.干式末端----毛细管辐射产品安装方式3.干式末端----毛细管辐射系统控制中心4.辐射末端——特点优点：热舒适性高装修档次高、占用空间小运行时无噪音缺点：造价较高制冷量受限，纯显热负荷不超过65 W/m2配套控制系统相对较复杂5.辐射末端——不适用的场合室内显热较大的场合；人员变化较大的房间（如会议室等）。
由于人员数变化导致室内湿负荷变化范围较大，当人数剧增而超出设计范围时，辐射表面容易产生结露现象。
渗风无法控制的场所（如门厅等）。
室外潮湿空气的渗入会带入室内大量的湿负荷，从而导致辐射表面产生结露现象。
对于此类大空间区域，建议采用基于温湿度独立处理的全空气系统（例如可采用热泵式溶液空气处理机组），能有效解决结露问题并满足室内空气调节要求。
如不能采用全空气系统可考虑室内末端采用带凝水盘的风机盘管。
6.干式风机盘管：关于干式风机盘管机组的几个误区1）普通机组也可以用于干工况过程；普通机组表冷器为下进上出，平均传热温差小，影响设备出力；普通机组表冷器管程按湿工况设计，用于干工况流速下降，对换热能力影响极大。
温湿度独立控制
温湿度独立控制空调系统中的溶液除湿摘要：温湿度独立控制空调系统是将空调显热负荷和潜热负荷分开处理的一种空调形式，与常规空调系统相比具有显著的节能潜力.本文重点研究了温湿度独立控制系统中的溶液除湿，提出通过改进除湿器和采用混合溶液来提高除湿效果。
同时，本文分析了不同再生方式对再生效果的影响。
结果表明,加热溶液的再生方式的再生效果优于加热空气的再生方式。
关键词：溶液除湿；固体吸附剂；混合溶液;再生方式0.引言在空调领域，提高室内空气品质、减少能源消耗已经受到越来越多的关注。
目前常规空调系统大多采用冷凝除湿方式处理空气，降温与除湿同时进行。
而实际上降温所需的冷源温度明显高于除湿所要求的冷源温度，而且此种处理方式很难满足建筑室内空气温度与湿度同时变化的需求。
将温度与湿度独立处理的空调系统( 温湿度独立控制空调系统) 可以避免常规空调系统热湿耦合处理带来的问题，能够有效提高空调系统的能源利用效率。
在温湿度独立控制空调系统中，采用17 ℃左右的冷冻水即可实现控制室内空气温度的目的。
而采用溶液除湿、固体吸湿剂除湿或冷凝除湿等多种方式处理新风，则可以实现控制室内空气湿度及提供新鲜空气的需求。
1.现有的除湿方法1.1 现有除湿方法的比较除湿方法有很多种，现有的除湿方法主要有以下几种，见表1。
除湿原理除湿方式特点降低空气饱和含湿量使水分析出冷凝除湿效率低将空气加压冷凝干空气也同时被压缩，功耗大以外部吸湿源降低空气含湿量膜法除湿另一侧抽真空（依靠膜两侧的水蒸气分压差)功耗很大, 对膜的强度也有很高的要求另一侧加热再生( 依靠膜两侧的水蒸气化学势差)膜本身很薄, 膜两侧的温差较小, 而温差又是产生化学势差的原因,所以, 导致膜两侧的传湿动力很小, 不可行吸湿材料除湿固体吸湿剂采用多孔材料( 硅胶, 活性炭, 沸石( 分子筛) , 氧化铝凝胶) 或有机物及盐类( 高分子材料, 氯化锂晶体等) ; 吸湿能力强, 可以将空气处理到湿度很低的状态溶液吸湿剂采用溴化锂, 氯化锂, 氯化钙, 乙二醇, 三甘醇等溶液; 吸湿能力较强, 液体具有流动性, 在设备中可以灵活地设计其流程表1.现有除湿方法的汇总对表1各种除湿方式进行比较可以看出, 利用吸湿材料除湿是现有的除湿方式中能够实现湿度独立处理的较为可行的方式。
温湿度独立控制空调系统设计方法.
•室内热负荷特点
•Features of space sensible load
温度 N
含湿量
•建筑围护结构等决定 •主要随气象条件变化
B W 7℃冷冻水
•室内湿负荷特点
•Features of f space p moisture load
•人员变化决定
常规空调系统存在的问题
Problems of conventional air-conditioning system
温湿度独立调节空调系统简介
Brief f introduction of f THIC AC system y
温湿度独立调节空调系统的理念：
The concept of THIC AC system
工业恒温恒湿净化领域的应用方式
手术室 制药厂 电子厂房 汽车涂装
Analysis on practical application
项目应用情况
Introduction of the THIC application in China
常规空调系统存在的问题
Problems of conventional air-conditioning system
Tsinghua g University, y, BERC
Alliance of Temperature & Humidity Independent Control (THIC) Technology gy Extension
2009年7月10日
清华大学 · 建筑节能研究中心 ATHIC技术推广联盟
问题1：温湿度同时处理的高能耗问题
P1: high energy consumption
温湿度独立控制空调系统设计方法
温湿度独立控制空调系统设计方法
张涛;刘晓华;张海强;江亿
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】2011(041)001
【摘要】介绍了温湿度独立控制空调系统的设计方法及性能评价方法.详细介绍了其设计参数选取、负荷计算和设备选型方法等,研究了其与常规空调系统的差异.以某建筑为例,利用DeST软件模拟逐时负荷,分别进行温度、湿度控制系统的设备选型.
【总页数】8页(P1-8)
【作者】张涛;刘晓华;张海强;江亿
【作者单位】清华大学;清华大学;清华大学;清华大学
【正文语种】中文
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
温湿度独立控制空调系统设计方法-128页文档资料
温湿度独立调节空调系统原理及设 计方法与实例分析
刘拴强
清华大学建筑节能研究中心 ATHIC技术推广联盟 2019年11月18日
世界溶液调湿领域的技术领导者
主要内容
• 常规空调系统存在的问题简介 • 温湿度独立调节空调系统原理介绍 • 温湿度独立调节空调系统主要设备介绍 • 溶液调湿空调设备原理介绍 • 温湿度独立调节空调系统设计要点 • 设计实例分析 • 项目应用情况
常规空调系统存在的问题
问题2：难以适应室内热湿比的变化
世界溶液调湿领域的技术领导者
常规空调系统存在的问题
问题3：对室内空气品质的影响
冷凝表面
滋生霉菌，霉味，引起各种“空调病”（SBS）
新风量选择的问题
舒适：增大新风量 降低能耗：减小新风量
世界溶液调湿领域的技术领导者
冷凝水排放及滋生霉菌
专业机构研究表明：
旧式冷水机组内油的平均含量为9%，而 其对系统能效的负面影响高达15%到20%
制冷剂中3.5%的油含量可导致系统的效率降低8%
12
3.2、部分负荷能效比最高：
10
◆部分负荷能效比最高，机组在50%负荷
8
能效比最高可达11.5, 综合能效比达9.55, 6
年运行费用节省246500元
4
2
最高能效比=11.5
0
能力
COP 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 10
海尔磁悬浮离心机满足高温出水18℃要求
◆采用了磁悬浮无油技术和变频技术,可以满足机组冷冻水在 18/21℃条件下,稳定运行 ◆机组克服小压缩比条件,回油和喘振影响高温出水实现的难题 ◆海尔磁悬浮变频离心机在高温出水的条件下节能优势更加明显
温湿度独立控制空调系统设计问题分析
温湿度独立控制空调系统设计问题分析摘要：温湿度独立控制空调系统由湿度控制系统和温度控制系统两个子系统组成。
在温湿度独立控制空调系统的设计计算中，需对湿度控制和温度控制两套系统进行详细分析，根据方案形式、负荷计算结果等选取合适的设备形式，本文着重对温湿度独立控制空调系统设计中需要注意的一些问题进行了详细分析。
关键词：湿度控制系统；温度控制系统；空调系统设计一、前言温湿度独立控制空调系统是一种将室内湿度、温度分开调节的空调理念，包含湿度控制系统和温度控制系统两个子系统。
湿度控制系统承担排除室内余湿、去除室内CO2、异味。
温度控制系统承担排除室内余热，由于无需承担除湿的任务，因而可采用较高温度的冷源实现排除余热的控制任务。
温度控制系统包括：高温冷源、余热消除末端装置，一般采用水或制冷剂作为输送媒介。
系统的冷水供水温度可以提高到16~18℃，从而为天然冷源的使用提供了条件。
余热消除装置可以采用辐射板、干式风机盘管等形式。
湿度控制系统由新风处理机组、送风末端装置组成，采用新风作为能量输送媒介，并通过改变风量来实现对湿度和CO2的调节。
在温湿度独立控制空调系统的设计计算中，需对湿度控制和温度控制两套系统详细分析，根据方案形式、负荷计算结果等选取合适的设备形式，以下将对温湿度独立控制空调系统设计中需要注意的问题进行分析。
二、输配系统设计分析输配系统如风机、水泵等是空调系统的重要组成部分，输配系统的能耗在整个空调系统能耗中占有很大比例，有的建筑输配系统能耗甚至会占到50%以上。
合理的输配系统设计是实现整个空调系统的正常运行、降低运行能耗的重要前提。
湿度控制系统、温度控制系统承担不同的热湿环境调控任务，这两个子系统的主要输配设备存在很大不同。
湿度控制系统的输配部件是将干燥空气送入室内的风机，温度控制系统的输配部件是将水、制冷剂等冷媒输送到末端的水泵，以及末端的风机（风机盘管）等。
不同形式空气处理装置的阻力情况及末端静压需求影响着湿度控制系统中风机的性能，与常规空调系统中风机的性能差异不大。
温湿度独立控制空调系统工作原理及应用研究
温湿度独立控制空调系统工作原理及应用研究摘要：目前我国大部分大型建筑所用的空调形式以传统常规的集中空调系统为主，但是常规中央空调造成的能耗浪费和种种相对不合理的缺点是亟待解决的问题。
温湿度独立控制空调系统的出现是解决常规空调系统缺点的新型空调形式之一。
本文探讨了温湿度独立控制空调系统工作原理及应用。
关键词：温湿度独立控制；空调系统；工作原理；应用随着社会经济的发展，为落实科学发展观，建设节能减排、资源节约型的社会已经成为当前社会发展的主旋律，目前我国集中空调系统的能耗已占建筑总能耗40% ～60%，而建筑能耗占总能耗的27．5%，所以降低集中空调系统能耗是节能减排的一个重要方面。
目前我国大部分大型建筑所用的空调形式以传统常规的集中空调系统为主，但是常规中央空调造成的能耗浪费和种种相对不合理的缺点是亟待解决的问题。
温湿度独立控制空调系统的出现是解决常规空调系统缺点的新型空调形式之一。
一、温湿度独立控制（THIC）空调系统的理念温度湿度独立控制的空调系统，就是向室内送入经过处理的新风，承担室内湿负荷，根据气候差异，一般夏季对新风进行降温除湿处理，冬季对新风进行加热加湿处理，有的地区新风全年需要降温除湿。
在温湿度独立控制空调系统中，新风不仅承担排除室内二氧化碳和VOC 等卫生方面的要求，还要起到调节室内湿环境的作用；采用另外独立的系统夏季产生17~20℃冷水、冬季产生32～40℃的热水送入室内干式末端装置，承担室内显热负荷。
采用两套独立的系统分别控制和调节室内湿度和温度，从而避免了常规系统中温湿度联合处理所带来的能源浪费和空气品质的降低；由新风来调节湿度，显热末端调节温度，可满足房间热湿比不断变化的要求，避免了室内湿度过高过低的现象。
二、温湿度独立控制（THIC）空调系统基本工作原理THIC空调系统的工作原理参见图1，除湿系统只负责处理新风，使其承担建筑的全部潜热负荷、控制室内湿度; 而18℃的冷水送入辐射板或干式风机盘管等末端装置，用于去除建筑的显热负荷、控制室内温度，这样实现温度和湿度分别由两套设备分别控制。
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暖通空调HV &AC 2011年第41卷第1期1温湿度独立控制栏 首 语温湿度独立控制的空调方式是我国学者率先倡导、近年来在国内外逐渐发展起来的一种新的集中空调方式。
不同于传统的集中空调形式,温湿度独立控制空调采用两个相互独立的系统分别对室内的温度和湿度进行调控,这样既可以使被控环境的温湿度同时满足要求,又可以完全避免再热,产生较大的节能效果。
/十一五0期间,在科技部的支持下,我国一批企业和科研院所积极投入研发力量,完善温湿度独立控制系统的原理,发展相应的设计方法,开发系列的相关产品,许多开发商也敢于尝试应用于实践,在一批新建和改造的各类性质的建筑中采用了这种系统,进行了有益的探索。
在各方面的努力和市场的促进下,温湿度独立控制空调在我国有了长足的发展,在系统设计分析理论、主要产品性能、应用规模与节能效果上,目前看来我国都走到了前面。
5暖通空调62011年第1期汇集了这些成果的部分内容,包括系统分析和设计方法的研究、新的设备研发的经验、温湿度独立控制的工程案例等。
希望广大读者能从中进一步了解温湿度独立控制空调的发展现状,并为这一种在中国土地上培养发展起来的新的空调形式的进一步发展献计献策,使其为我国空调事业的进步、为建筑节能减排事业作出贡献。
(江 亿 潘云钢)温湿度独立控制空调系统设计方法*清华大学 张 涛m 刘晓华 张海强 江 亿摘要 介绍了温湿度独立控制空调系统的设计方法及性能评价方法。
详细介绍了其设计参数选取、负荷计算和设备选型方法等,研究了其与常规空调系统的差异。
以某建筑为例,利用DeST 软件模拟逐时负荷,分别进行温度、湿度控制系统的设备选型。
关键词 温湿度独立控制 设计方法 负荷计算 设备选型 性能评价Design method of temperature and humidity independentcontrol air conditioning systemB y Zhang T ao n,L iu X iaohua,Z hang H aiqian g and J ian g Y iAbstract P resents the design metho d a nd the per fo rma nce e valua tio n metho d o f the tem per at ure andhumidity inde pe ndent co ntr ol (T H IC )air c onditioning sy stem.Explicates the de sig n pa ram eter sele ctio n,the lo ad calculation and the equipment select io n o f the T H IC system a nd fo cuses on the diff ere nce s f ro m conve ntio nal syste ms.T a king a building as an e xample,calculates the ho ur ly loa d by D eST so ftw ar e and sele cts equipm ent o f temper ature contr ol sy stem a nd hum idit y co ntr o l system respe ctiv ely.Keywords te mpe ra tur e and humidity indepe ndent co ntr ol,design metho d,lo ad calcula tio n,e quipment sele ctio n,per fo rm ance ev aluationn Tsinghua Univers ity,Beiji ng,China*国家/十一五0科技支撑计划项目(编号:2006BAJ01A08)0 引言温湿度独立控制T H IC (tem perature and ¹m 张涛,男,1987年8月生,在读硕士研究生100084清华大学建筑节能研究中心(010)62773772E -mail:tao -zhang09@mails.tsing 收稿日期:2010-09-192暖通空调HV&AC2011年第41卷第1期温湿度独立控制humidity independent control)空调系统可以将空气温度和湿度分开控制,与常规空调系统相比能够更好地实现对建筑热湿环境的调控,并且具有较大的节能潜力[1]。
田旭东等人分析了可应用在TH IC系统中的高温离心式冷水机组的特性,对因出水温度提高而造成压缩机流通面积和设计转速等的改变进行了研究,并对高温冷水机组在实际T H IC系统中的应用控制等提出了建议[2]。
刘拴强等人对可应用在TH IC系统中的热泵驱动的溶液调湿新风机组的性能进行了测试分析,对不同负荷情况下的空气处理效果、COP等的变化规律进行了研究[3]。
田旭东等人研究了在TH IC系统中干式风机盘管特性、冷水机组特性及输配系统能耗等随冷水供回水温度变化的规律,建议在实际T H IC系统设计中冷水供回水温差取3.5~5.5e[4]。
上述文献重点对可以应用在TH IC系统中的关键设备的性能进行了研究,而对TH IC系统的具体设计方法还缺少相关研究。
本文将重点介绍TH IC空调系统的设计方法及性能评价方法等,对其中设计参数选取、负荷计算和设备选型等进行详细研究,并以一座建筑为例,给出该建筑T H IC空调系统设计计算过程及结果。
1THIC空调系统的负荷计算1.1TH IC空调系统负荷TH IC空调系统负荷与常规空调系统相同,同时应当考虑渗透风对建筑负荷带来的影响。
关于渗透风量的计算,相关文献进行过细致的调研和分析,文献[5]研究了TH IC系统中渗风量的计算方法,给出了与建筑高度、朝向和门窗类型等有关的渗风量计算公式。
TH IC空调系统分为温度控制系统和湿度控制系统两部分,由于这两种系统承担的热湿处理任务不同,在进行T H IC空调系统设计时应分别针对这两种系统计算负荷。
1.1.1湿度控制系统负荷湿度控制系统通过送入含湿量低于室内设计状态的干燥新风来承担全部的建筑潜热负荷,同时由于送风温度的不同还可能承担部分建筑显热负荷。
因此,湿度控制系统承担的负荷为将新风从室外设计状态处理到送风状态时所需投入的冷(热)量。
TH IC系统中,新风的作用除了满足人员卫生要求外,还承担排除室内余湿和CO2等任务,新风量的确定应当综合考虑人员卫生要求和其他需求。
一般情况下,TH IC系统中新风量的确定可参照文献[6]中的相关规定。
在确定了新风量之后,新风送风含湿量的确定应当保证能够排除建筑内所有的产湿量,送风含湿量d s与室内设计状态的含湿量d n存在如下关系:W=Q G(d n-d s)(1)式中W为建筑产湿量,g/h;Q为空气密度,kg/ m3;G为新风量,m3/h。
建筑产湿量W主要来自室内人员、开敞水面、植物以及渗透空气带入的湿量,计算方法与常规空调系统的计算方法相同。
在T H IC系统中,通过向室内送入干燥的空气来消除建筑所有的潜热负荷,而送风温度对于室内气流场分布及人员热舒适性具有重要影响,因此在进行TH IC系统的设计时,应选取合理的送风温度。
不同的新风处理方式原理有所差异。
冷却除湿方式处理空气时,空气先被降温,温度降低到露点后水蒸气开始变为液态水析出,除湿后的空气状态接近饱和,温度较低,需要经过再热才能送入室内。
转轮除湿方式处理空气时,空气状态沿等焓线变化,除湿后的空气温度较高,需经过冷却后才能送入室内。
溶液除湿方式可以将空气直接处理到需要的送风状态点,不需要经过再热或冷却。
因此,新风送风温度t s的确定应当考虑到所应用的新风机组形式及送风温度对人体舒适性的影响。
不同形式的新风处理机组对新风的处理过程原理不同,此处对新风送风温度t s不做特殊要求,实际工程中可根据选用的新风机组形式选取合适的送风温度。
根据新风送风温度t s和含湿量d s可以确定新风送风状态点,则湿度控制系统承担的负荷Q H计算公式为Q H=Q G(h w-h s)(2)式中h w为新风室外设计状态比焓,kJ/kg;h s为新风送风状态比焓,kJ/kg。
1.1.2温度控制系统负荷温度控制系统主要承担建筑室内显热负荷,而建筑室内显热负荷主要由围护结构传热量、门窗透入的太阳辐射热量、室内人员和照明设备的产热量2011(1)张 涛,等:温湿度独立控制空调系统设计方法3等组成。
建筑室内显热负荷的计算与常规空调系统的方法相同,可参见相关空调设计手册和规范[7-8]等。
一般情况下新风送风可能承担室内部分显热负荷(送风温度低于室内设计温度时),温度控制系统承担的建筑室内显热负荷应为建筑室内总显热负荷与新风送风承担的部分建筑室内显热负荷之差。
当室内设计温度为t n ,且新风送风温度t s 低于t n 时,新风送风承担的室内部分显热负荷Q HS 可以通过下式计算:Q HS =c p Q G (t n -t s )(3)式中 c p 为空气比定压热容,kJ/(kg #e )即可得到温度控制系统的负荷Q T :Q T =Q S -Q HS(4)式中 Q S 为建筑总显热负荷,kW 。
当新风送风温度高于等于室内温度时,新风送风就不再承担室内显热负荷。
这时,温度控制系统除了承担全部建筑显热负荷外,还应承担因新风送风温度与室内温度存在差异而带来的显热负荷。
1.2 TH IC 空调系统设备负荷在TH IC 空调系统中,湿度控制系统的主要设备为新风机组,温度控制系统的主要设备包括高温冷源(一般为高温冷水机组)及其输配系统、末端显热处理设备。
新风机组的任务是对新风进行处理,得到干燥的空气,送入室内控制湿度,因此新风机组的制冷量为湿度控制系统的负荷。
在TH IC 系统中,高温冷源主要用来承担建筑显热负荷。
当湿度控制系统的空气处理过程需要高温冷源预冷或冷却降温时,高温冷源的容量应为温度控制系统的负荷与预冷或冷却降温过程的负荷之和。
图1给出了一种有预冷过程的新风处理机组的工作原理,这种机组先利用高温冷源产生的冷水(17e )对新风进行预冷,再利用独立的热泵循环图1 利用高温冷水预冷的冷却除湿新风机组对新风进行进一步除湿处理以达到需求的含湿量水平。
这时,高温冷源除了承担温度控制系统的负荷外,还应当包含对新风进行预冷处理的负荷。
在某些转轮除湿新风处理机组中,新风除湿处理后需要进一步降温才能送入室内。
若这一降温处理过程所需的冷量由高温冷源提供,则高温冷源承担的负荷应为此冷却降温过程的负荷与温度控制系统的负荷之和。